Hiện tượng cảm ứng điện từ xuất hiện trong trường hợp nào dưới đây?

Đáp án đúng là: B

Khi thanh nam châm rơi từ ngoài vào trong lòng một cuộn dây dẫn kín thì số đường sức từ qua tiết diện cuộn dây thay đổi, nên xuất hiện dòng điện cảm ứng

→ B đúng 

- A sai vì để có cảm ứng điện từ, cần có sự thay đổi từ trường qua cuộn dây. Nếu từ trường của thanh nam châm không thay đổi, không có dòng điện cảm ứng trong cuộn dây.

- C sai vì cảm ứng điện từ chỉ xảy ra khi có sự thay đổi từ trường qua cuộn dây. Pin tạo ra điện trường tĩnh, không làm thay đổi từ trường trong cuộn dây, nên không sinh ra dòng điện cảm ứng.

- D sai vì cảm ứng điện từ chỉ xảy ra khi có sự thay đổi từ trường qua cuộn dây. Nếu nam châm không di chuyển hoặc không thay đổi từ trường, sẽ không có dòng điện cảm ứng trong cuộn dây.

Hiện tượng cảm ứng điện từ xuất hiện khi cho thanh nam châm rơi từ ngoài vào trong lòng một cuộn dây dẫn kín là do sự thay đổi từ thông qua cuộn dây, dẫn đến sự xuất hiện dòng điện cảm ứng.

1. Nguyên nhân của hiện tượng cảm ứng điện từ:

• Khi thanh nam châm di chuyển vào gần cuộn dây, từ trường của nam châm thay đổi, làm thay đổi từ thông xuyên qua cuộn dây.
• Theo định luật cảm ứng điện từ của Faraday, sự thay đổi từ thông qua một mạch kín sẽ sinh ra một suất điện động cảm ứng và tạo nên dòng điện cảm ứng trong mạch.

2. Diễn biến của hiện tượng:

• Khi nam châm bắt đầu rơi vào cuộn dây, từ trường tăng lên, từ thông qua cuộn dây tăng dần.
• Sự thay đổi từ thông tạo ra dòng điện cảm ứng trong cuộn dây theo một chiều nhất định (theo quy tắc bàn tay phải hoặc định luật Len-xơ).
• Khi nam châm tiếp tục rơi sâu hơn hoặc rời khỏi cuộn dây, từ thông giảm, dẫn đến dòng điện cảm ứng đổi chiều.

3. Quy luật Len-xơ:

• Dòng điện cảm ứng sinh ra sẽ có chiều sao cho nó tạo ra từ trường chống lại sự thay đổi từ thông ban đầu.
• Điều này có nghĩa là khi nam châm rơi vào cuộn dây, dòng điện cảm ứng sinh ra một từ trường đẩy nam châm lên, và khi nam châm rời xa, từ trường của dòng cảm ứng sẽ hút nam châm lại.

4. Kết luận về hiện tượng:

• Hiện tượng cảm ứng điện từ trong trường hợp này minh họa mối quan hệ giữa chuyển động cơ học và điện năng.
• Nó là nguyên lý cơ bản trong các thiết bị như máy phát điện và các cảm biến từ trường.

Kết luận:

Khi nam châm rơi từ ngoài vào trong lòng cuộn dây kín, từ thông qua cuộn dây thay đổi, tạo ra dòng điện cảm ứng. Sự xuất hiện dòng điện cảm ứng tuân theo định luật Faraday và Len-xơ, thể hiện mối liên hệ giữa từ trường và dòng điện trong hiện tượng cảm ứng điện từ.